Fotokromaattisia

Fotokromaattiset aineet ovat materiaaleja, joiden väri tai läpinäkyvyys muuttuu valon vaikutuksesta. Muutos on usein palautuva, joten valo poistuu tai sen spektri muuttuu ja alkuperäinen tila palautuu ajan myötä. Näiden ominaisuuksien vuoksi fotokromaattisia aineita käytetään sekä palvelu- että tutkimuskäytössä nähdäksesi vaihtelua väri- ja läpinäkyvyysominaisuuksissa.

Mekanismi vaihtelee, mutta yleisesti kyse on valon aiheuttamasta isomerisaatiosta tai rakenteen avautumisesta ja sulkeutumisesta, mikä muuttaa elektronijakautumaa ja siten aineen absorptiospektriä. Tunnettuja ryhmiä ovat spiropyranit ja spirooksatsiinit sekä diarylethenet ja azobentseeniyhdisteet; fulgideihin perustuvat järjestelmät sekä joissakin polymeeripohjaisissa järjestelmissä tapahtuva muutos voivat toimia samalla tavoin.

Sovelluksia on laajasti esimerkiksi silmälasilinssien fotokromaattisissa ominaisuuksissa, joissa UV-säteily voi tummentaa linssin väriä, sekä älykaihdin-ikkunoissa, turvasignaalien värimuutoksissa ja erilaisissa kirjoitus- sekä merkkiaineissa, joissa valolla tapahtuva muutos mahdollistaa visuaalisen signaalin tai sävyn säätelyn.

Rajoitteita ovat muun muassa materiaalien toistuvan valonkyvyn ja vakauden varmistaminen, lämpötilan vaikutus sekä valonlähteen spektrin ja voimakkuuden hallinta. Toistuvan käytön kestävyys, nopea palautuminen ja laajempi käytettävien väreihin liittyvä vuodenajan riippuvaisuus ovat tutkimuksen keskeisiä tavoitteita, jotta fotokromaattisia ominaisuuksia voidaan hyödyntää entistä laajemmin kentillä kuten tekniikassa, lääketieteessä ja ympäristömittauksissa.